1. Induction of PDCD4 by albumin in proximal tubule epithelial cells potentiates proteinuria-induced dysfunctional autophagy by negatively targeting Atg5
- Author
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Osoro, Ezra Kombo, Du, Xiaojuan, Liang, Dong, Lan, Xi, Farooq, Riaz, Huang, Fumeng, Zhu, Wenhua, Ren, Jiajun, Sadiq, Muhammad, Tian, Lifang, Yang, Xudong, Li, Dongmin, and Lu, Shemin
- Subjects
Autophagy (Cytology) -- Observations ,Albumin -- Physiological aspects ,Biological sciences - Abstract
Autophagy dysfunction is a hallmark of type 1 diabetes. However, the precise molecular mechanism of proteinuria-induced dysfunctional autophagy remains unclear. Herein, we investigated the role of programmed cell death 4 (PDCD4) in the regulation of autophagy in the pathogenesis of diabetic kidney disease (DKD) in vivo and in vitro. RT-qPCR, immunohistochemistry (IHC), and western blotting demonstrated an upregulation of Pdcd4 mRNA and protein in streptozotocin (STZ)-induced DKD rats, as compared to the control. In addition, IHC and western blotting of a unilateral ureteral obstruction mouse model showed an upregulation of PDCD4 in the disease group, as compared to their respective controls. IHC analysis of kidney biopsy samples of human DKD patients showed an upregulation of PDCD4 compared to the control. Western blotting of the STZ-induced DKD rat tissues displayed a low microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3 (LC3)-II, as compared to the control. It was found that albumin overload in cultured PTECs upregulated the expression of PDCD4 and p62 and decreased the expression of LC3-II and autophagy-related 5 (Atg5) proteins. The knockout of Pdcd4 in cultured PTECs could reduce albumin-induced dysfunctional autophagy, as evidenced by the recovery of Atg5 and LC3-II protein. The forced expression of PDCD4 could further suppress the expression of the crucial autophagy-related gene Atg5. Evidence suggests that endogenous PDCD4 promotes proteinuria-induced dysfunctional autophagy by negatively regulating Atg5. Therefore, PDCD4 may be a potential therapeutic target in DKD. Key words: autophagy, programmed cell death 4, diabetes kidney disease, Atg5. La dysfonction de l'autophagie est une caractéristique du diabète de type 1. Toutefois, le mécanisme moléculaire précis de la dysfonction de l'autophagie induite par la protéinurie n'est pas compris. Dans cette étude, le rôle de PDCD4 (<< programmed cell death 4 >>) dans la régulation de l'autophagie dans la pathogenèse de la maladie rénale diabétique (MRD) in vivo et in vitro est décrit. La RT-qPCR, l'immunohistochimie (IHC) et le buvardage Western ont démontré une régulation à la hausse de l'ARNm et de la protéine PDCD4 chez les rats avec MRD induite par la streptozotocine (STZ), par rapport au contrôle. En outre, l'IHC et le buvardage Western dans un modèle d'obstruction urétérale unilatérale chez la souris ont montré une régulation à la hausse de PDCD4 dans le groupe malade, par rapport à leur contrôle respectif. L'analyse en IHC d'échantillons de biopsies rénales de patients humains atteints de MRD a montré une régulation à la hausse de PDCD4 par rapport au contrôle. Le buvardage western de tissus de rats avec une MRD induite par la STZ a montré une faible présence de LC3-II (<< microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3 >>), par rapport au contrôle. Il a été constaté que la surcharge d'albumine dans les cellules épithéliales de tubules proximaux (PTEC) en culture pouvait réguler à la hausse l'expression de PDCD4 et de p62, et diminuer l'expression de LC3-II et de la protéine liée à l'autophagie Atg5. Le knockout de PDCD4 dans les PTEC en culture pouvait réduire l'autophagie dysfonctionnelle induite par l'albumine, comme le montre la récupération des proteins Atg5 et LC3-II. L'expression forcée de PDCD4 pouvait également supprimer l'expression d'Atg5, un gène crucial lié à l'autophagie. Dans cette étude, les preuves suggèrent que la PDCD4 endogène favorise l'autophagie dysfonctionnelle induite par la protéinurie en régulant négativement Atg5. La PDCD4 pourrait donc être une cible thérapeutique potentielle dans la MRD. [Traduit par la Rédaction] Mots-clés : autophagie, mort cellulaire programmée 4, maladie rénale diabétique, Atg5., Introduction Diabetic kidney disease (DKD) is a leading diabetes complication that develops into a severe health care crisis because of its high incidence and huge financial burden (Andersen et al. [...]
- Published
- 2021
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